JP2013522529A - 出力ピニオンを有する燃焼機関スタータ - Google Patents

Abstract

出力ピニオン（１８）を有する燃焼機関スタータであって、前面（１２０）に内孔（３１２）を有する前部軸受（１２）と、内孔（３１２）を通過するブッシュ（２６）を有し、前部軸受（１２）の外側の出力ピニオン（１８）を動かすドライブアセンブリと、ブッシュ（２６）の前端部と出力ピニオン（１８）の内周部との間で作用する相補スプライン（６７、１６７）と、ブッシュ（２６）のスプライン（６７）を中断し、ピニオンを動かなくする停止部（６０、１６０）を取り付けるための溝（６４、１６４）と、厚さより大きい高さを有し、ピニオン（１８）の前面（１８３）に設けられている環状凹部（６２）の中に、半径方向の間隙を有して、少なくとも一部が収容されている弾性リングによって形成されている停止部（６０、１６０）に、ピニオンを接触させるばね（６１）とを備え、弾性リング（６０、１６０）の内周部は、ブッシュ（２６）の溝（６４、１６４）に取り付けられている。適用分野：自動車の燃焼機関スタータ。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動車等用の、出力ピニオンを有するスタータヘッドを備える燃焼機関スタータに関する。

上記のようなスタータは、例えば特許文献１（ＦＲ２７４５８５５）および特許文献２（ＵＳ４８１８８８９）に記載されている。これらの特許文献について、詳細に参照する。

このスタータは、ハウジングを備えており、そのハウジング内に電動機が取り付けられ、この電動機の軸は、ハウジングの外に配置されている出力ピニオンを有するスタータヘッドのドライバを動かし、かつそれと噛み合うスタータの出力シャフトを、回転駆動するようになっている。

用途に応じて、スタータの出力シャフトは、特許文献１（ＦＲ２７４５８５５）のように、電動機の軸と一体のこともあり、また特許文献２（ＵＳ４８１８８８９）のように、電動機の軸とは分離していることもある。

従来のスタータのハウジングは、スタータを固定部に取り付けるように構成されている前部軸受と、フレームと、電動機の軸の後端を回転可能に支持している後部軸受とを備えている。

ハウジングは、電動機の軸と一体の、コイルが巻いてあるアーマチュアを取り囲む、電動機の磁石または巻線などのインダクタを支えている。フレームは、前部軸受と後部軸受との間に、軸方向に設けられている。

特許文献１（ＦＲ２７４５８５５）および特許文献２（ＵＳ４８１８８８９）においては、スタータヘッドは、前部軸受の開口部を通過している前端部を有する金属ブッシュを有し、ピニオンは、このブッシュの前端部、かつ前部軸受の外側に、配置されている。ドライバとブッシュの後端との間に、ローラタイプのフリーホイールが配置されている。

ドライバは、相補的な螺旋溝を有するスプライン連結によって、スタータの出力シャフトと噛み合うように構成されている。これにより、電動機が回転すると、スタータの出力シャフトが螺旋ギヤドライバを動かし、スタータヘッドおよびピニオンは、軸方向におよび回転方向に動くことができる。

このピニオンは、前方位置において、始動する燃焼機関のクランクシャフトに直接または弾性的に接続されている始動リングギヤの歯と噛み合うようになっている。

特許文献１（ＦＲ２７４５８５５）においては、ピニオンはブッシュの前端部と一体であるその歯数は制限される。また、ピニオンは、その主円筒体を形成するブッシュと同じ材料で作られている。

特許文献２（ＵＳ４８１８８８９）においては、ピニオンは、前端に突出部を有するブッシュから分離しているため、このような欠点はない。ピニオンは、この突出部の前端部と、ピニオンの内周部との間に設けられている相補的なスプラインを使用して、突出部に回転可能に連結されている。この連結により、ブッシュに対するピニオンの軸方向移動が可能になっている。ピニオンの軸方向移動を制限する停止部と、ピニオンを停止部に接触させるように軸方向に押す、突出部の肩で支持されている遊び補償ばねに加えて、停止部を軸方向に移動できなくする係止リングが設けられている。ばねは、停止部および係止リングの組み立て中に圧縮される。係止リングは、停止部および突出部にそれぞれ形成されている、シーティングおよび半円筒状の溝に受容されている。

このように、ピニオンに３つの追加の部品を取り付ける必要がある。

特許文献３（ＵＳ２００２／００４７２６９）においては、弾性リングを保持するための追加の部品、すなわち、ピニオンの前部に設けられた余分の厚み部に形成された溝に取り付けられたカバーも設けられている。カバーとブッシュの前端部との間に、軸方向の遊びが存在する。

さらに、ピニオンは、後部に、ブッシュに形成された停止部に隣接して余分の厚みが存在するように構成されている。この停止部は、ブッシュに対してピニオンが傾くのを防いでいる。

全ての場合において、軸の寸法は大となっている。

部品数を減少する必要性、および軸の寸法を減少する必要性が認められている。

仏国特許第２７４５８５５号明細書 米国特許第４８１８８８９号明細書 米国特許出願公開第２００２／００４７２６９号明細書 国際公開第ＷＯ２００４／０８８１２６号明細書 国際公開第ＷＯ３／００２８７０号明細書 仏国特許出願公開第２７６４９４６号明細書

本発明の目的は、上記の要求を満たすことである。

本発明による、具体的には自動車用の、中央に孔が開いている出力ピニオンを有する燃焼機関スタータは、前面に開口部が設けられている前部軸受を有するハウジングと、前部軸受の開口部を通過する前端部を有し、かつ前部軸受の外側の出力ピニオンを動かすブッシュを備えているスタータヘッドと、ブッシュの前端部の外周部および出力ピニオンの内周部にそれぞれある相補的なスプラインと、ブッシュのスプラインを中断する、ピニオンを軸方向に動かなくする停止部を取り付けるための溝と、ピニオンを停止部と接触させるように押す遊び補償ばねとを備え、
ブッシュの前端部は、ばねの後端を支持する肩を有し、かつピニオンは、後部にばねを取り付けるための目に見えないシーティングを有し、
停止部は、その厚さより大きい高さを有する弾性リングからなり、弾性リングは、ピニオンの前面に形成された環状凹部に、半径方向の間隙を有して、少なくとも一部は収容され、弾性リングの内周部はブッシュの溝に取り付けられていることを特徴としている。

本発明により、ピニオンとブッシュを組み立てるための部品数は減少し、従来技術のリングはなくなっている。停止部は、従来の直径の大きい停止部よりも小さい弾性リングからなっているので、簡単になっている。

また、この解決手段は、一方において、弾性リングが、少なくとも一部は凹部に取り付けられていることから、軸方向により短くなっており、他方において、弾性リングと凹部の外縁部とが連携することにより、遠心力の作用で停止部が放出されるのを回避している。

この解決手段は、ピニオンをブッシュから分離しないようにしているので、堅固であり、信頼性が高い。

さらに、ピニオンおよびブッシュは、製造が容易である。ピニオンの外径を、所望の値にすることができる。

従って、本発明によると、例えば燃焼機関を高速で駆動し追随するため、またはよりよい動作点を取得するために、ピニオンの歯のサイズおよび数を増加させることができる。ピニオンの強度は、不当に弱くならず、軸の寸法は小となる。

本発明においては、次の特徴の１つを、または組み合わせて備えることができる。
−弾性リングの外周部は、完全に凹部内に配置されている。
−弾性リングは割れている。
−弾性リングはスナップリングである。
−弾性リングの内周部に、傾斜弾性タブがある。
−弾性リングの外径は、遊び補償ばねの外径よりも大きい。
−前部軸受の開口部は、ピニオンの反対方向に面している前部軸受のスリーブの孔である。
−溝の両側面は、平行である。

全ての場合において、遠心力の影響を受けることのない経済的な標準弾性リングを使用している。

スタータの回転速度は、弾性リングの変形、および／またはその開口によって影響を受けないものとする。

弾性リングの材料またはその形状は、スタータの回転速度に影響しないものとする。

本発明の他の特徴および利点は、添付の図面を参照して、以下の説明を読むことにより明らかになると思う。

本発明の第１の実施形態による、引っ込んでアイドル位置にある出力ピニオンを備えている、燃焼機関スタータの一部切欠斜視図である。 図１のスタータの下半部の方向断面を示す図である。 図１、図２に示すようにピニオンの凹部に取り付けられている弾性リングを示す斜視図である。 本発明の第２の実施形態のスタータヘッドの自由端に取付けられている、組み立て済みの出力ピニオンを示す正面図である。 図４のアセンブリの一部の拡大断面図である。

図１〜図５において、本発明と、特許文献１（ＦＲ２７４５８５５）における図に共通の要素には、同じ符号を付してある。

図１および図２は、自動車の燃焼機関のスタータ１０の前端を示している。

１２は、スタータ１０のハウジングの前部軸受を示し、２６は、スタータ１０のスタータヘッドの前部を示し、１８は、スタータ１０のスタータヘッドの出力ピニオンを示し、３６は、スタータ電動機の軸の平坦な軸前端を示す。スタータ電動機の軸線は、図２にＸ−Ｘをもって示してある。

ピニオン１８は、ハウジング１２の外側に配置されているので、出力ピニオンと呼ぶこととする。

以下の説明において、後ろから前へとは、図１の右から左と一致している。

以下の説明において、横方向、軸方向、および半径方向は、図２の軸線Ｘ−Ｘに対するもので、この軸線は、スタータヘッドの前部２６および軸前端３６の軸方向の対象軸である。この軸線は、前部軸受１２の前面１２０に形成されている開口部３１２の中心も定めている。

図において、電動機の軸、スタータヘッドの後端部、および電動機の軸と特許文献１（ＦＲ２７４５８５５）のドライバとの間の相補的な螺旋溝を使用するスプライン連結に関しては、変更はない。

スタータヘッドの前部２６は、非常に硬い本体を構成している。この本体の後端部は、この本体とスタータヘッドのドライバとの間に設けられているフリーホイールのローラ用のトラックを形成しているからである。

図および特許文献１（ＦＲ２７４５８５５）において、この本体は、軸方向対称軸Ｘ−Ｘを有する円筒形である。本体２６は、電動機の軸の端部３６を受容し、この端部３６が本体２６の中に入るように、内部が空洞になっている。

円筒体２６は、金属製であり、ピニオン１８とは別体のブッシュとなっている。

ブッシュ２６の前端部は、以下に述べるようにして、前部軸受１２における開口部３１２を貫通している。この開口部３１２は、前部軸受１２の前面１２０と通じている。

前部軸受１２は空洞状であり、固定部に取り付けられ、電磁コンタクタ（図示せず）を備えている。所望の形状をするために、前部軸受１２は、例えばアルミニウムなどの金属からなっている。

ピニオン１８は、図１および図２に示すアイドル位置と、前方位置との間を、回転方向および軸方向に移動できるようになっている。前方位置においては、ピニオンは、燃焼機関を始動させるために、燃焼機関のクランクシャフトに堅固に、または弾性的に連結されているフライホイールなどのフランジと一体となっている始動リング１１８（図２）と噛み合うようになっている。

ここで、ピニオンの軸方向の移動は、特許文献１（ＦＲ２７４５８５５）においてフォーク状素子とも呼ばれているスタータヘッド上のドライバにより動かされ、制御される。このフォークは、ハウジングの前部軸受１２の中間点に枢支されている。電動機の軸と、この軸を局所的に取り囲むスタータヘッドのドライバとは、相補的な螺旋溝を利用して、スプライン連結されている。

次に、特許文献１（ＦＲ２７４５８５５）について、より詳細に説明する。

フォークは、例えば特許文献４（ＷＯ２００４／０８８１２６）、および特許文献５（ＷＯ３／００２８７０）などに記載されている、電磁コンタクタによって作動させられるようになっている。その詳細については、これらの文献を参照されたい。これらの文献は、電動機、および後部軸受、およびスタータのフレームについても記載している。フォークは、公知のやり方で、かつ例えば特許文献４（ＷＯ２００４／０８８１２６）の図６に示されているように、その上端において、コンタクタの可動コアに接続されている。このコンタクタの可動コアは、板状の可動接点を動かす、ロッド状のプッシャに作用するように構成されており、この可動接点は、スタータの電動機に電力を供給するための２つの電力供給端子と接触するようになっていて、ピニオン１８およびブッシュ２６が前方位置にあり、リングギヤと係合している時、自動車の燃焼機関の始動リング１１８を回転駆動させるようになっている。端子の１つは、自動車のバッテリの正端子に、電気的に接続されるようになっている。他の端子は、スタータの電動機に、電気的に接続されるようになっている。

また、コンタクタは、固定コア、少なくとも１つのコイル、およびばねをも備えている。このばねは、可動コアをアイドル位置に戻す復帰ばねである。運転者がイグニッションキーを作動させるか、または始動カードを挿入すると、接点が閉じられ、コンタクタコイルに電圧が印加されて、可動コアを固定コアの方に移動させ、フォークおよびプッシャを移動させる。所与の行程の後に、可動接点は、端子と電気的に接触し、電動機に電圧が印加され、スタータの出力シャフトを回転させる。

ブッシュ２６は、一方では、ブッシュ２６と前部軸受１２との間で、他方では、ブッシュ２６と、ブッシュ２６の中に位置している電動機の軸の平坦な端部３６との間で、作用している軸受手段１３７、３７’によって軸方向に案内されている。軸端部３６の滑らかな外周部と、ブッシュ２６の直径に段のある内周部との間に設けられている軸受３７’は、特許文献１（ＦＲ２７４５８５５）および特許文献２（ＵＳ４８１８８８９）に記載されているように、スリーブ軸受であるのがよい。

同様に直径に段のあるブッシュ２６の前端部と、前部軸受１２との間に設けられている軸受１３７は、特許文献２（ＵＳ４８１８８８９）に記載のボールベアリング、または特許文献１（ＦＲ２７４５８５５）に記載のローラロベアリングもしくはスリーブ軸受とすることができる。

軸受３７’、１３７は、この場合、ブッシュ２６を軸方向に案内するニードルベアリングとされている。軸受は、全て用途によって決められる。

図１および図２からよく分かるように、ブッシュ２６の、前端部１２６、１２７は、前部軸受１２の開口部３１２を通過し、前部軸受１２の外側の出力ピニオン１８を動かす。このピニオン１８は、中心孔を有する。中心孔の縁は、ピニオン１８の内周部を形成している。

ブッシュ２６の前端部１２６、１２７におけるピニオン１８の取り付け部は、
−ブッシュの前端部の外周部、および出力ピニオンの内周部にそれぞれ設けられている相補的なスプライン６７、１６７と、
−ピニオン１８を軸方向に動かなくする停止部６０と、
−ブッシュのスプライン６７を中断する、停止部６０を取り付けるための溝６４と、
−ピニオン１８を停止部６０に接触させる遊び補償ばね６１と、
−ばね６１の後端を支持するための、ブッシュの前端部にある肩１３０と、
−ピニオン１８の後部にあり、遊び補償ばね６１を取り付けるための目に見えない凹部２６１とを備えている。

図２に示す実施形態においては、ばね６１は、螺旋ばねであり、コイルばねとも呼ばれるものである。

図１〜図５において、このアセンブリは、停止部６０、１６０およびばね６１を有する。ブッシュ２６の前端部１２６、１２７の、直径には段差がある。

より正確には、ブッシュ２６のこの前端部は、第１の部分である前端部１２７から、その外径より細い第２の部分である前端部１２６へ軸方向に延びている。この第２の前端部１２６は、スタータヘッドのブッシュ２６の自由端にある。この前端部１２６の前面１２８は、閉じている（図１および図２）。

一変形形態においては、第２の部分である前端部１２６は、特許文献１（ＦＲ２７４５８５５）の図１に示されているように、ワッシャーで閉じられている。

特定の特徴として、ピニオン１８は、第２の部分である前端部１２６と噛み合っている。この前端部１２６の前面１２８は、ピニオン１８の前面１８３より軸方向に突き出ている。

これらの構成の全てが可能になっているのは、ピニオン１８が、中心孔を有し、前述のアセンブリによって第２の部分１２６に噛み合うように取り付けられて、ブッシュ２６とは分離しているからである。

ピニオン１８の外径は、第１の部分である前端部１２７の外径であるブッシュ２６の外径より大きい。この実施形態においては、ピニオン１８の歯底円の直径は、前端部１２７の外径より大きい。従って、ピニオン１８の歯数は、ブッシュ２６のサイズによって影響されない。

第２の部分である前端部１２６は、スタータのハウジングの外側に延びている。この実施形態においては、第２の部分である前端部１２６は、ピニオン１８がアイドル位置にある時、その大分部が前部軸受１２の外側に位置している。ピニオン１８が、そのアイドル位置からリングギヤ１１８と噛み合う前方の係合位置に、軸方向および回転方向に移動する時、第２の部分１２６の全部が、前部軸受１２の外側に、第１の部分である前端部１２７の、一部が、前部軸受１２の外側に延びるようになっている。

従って、ブッシュの第２および第１の部分である前端部１２６、１２７は、前部軸受１２を貫通している。

この第２の部分１２６の外径は、第１の部分１２７の外径よりも小さい。

第１の部分１２７の内径は、第２の部分１２６の内径よりも大きい。

第２の部分１２６の外径は、第１の部分１２７の内径よりも大きい。

上記の構成により、出力ピニオン１８を第２の部分１２６に取り付けるために必要な量の材料が保有されている。

また、ニードルベアリングである軸受３７’、１３７の取り付けも可能としている。

ブッシュ２６を軸方向に案内するころ軸受１３７は、第１の部分１２７の外周部とスリーブ１１２の直径に段のある内周部との間に配置され、かつ前部軸受１２の中央に配置されている。従って、前部軸受１２は、中央孔を有し、スリーブ１１２のこの内孔３１２を、ブッシュ２６の前端部１２７、１２６および平坦な軸前部３６が通過する。スリーブ１１２は、軸方向に前部軸受１２の内側を向いている。すなわち、ピニオン１８の反対方向を向いている。これにより、前面１２０に内孔３１２が設けられている前部軸受を有しており、ピニオン１８に関して所望のサイズを得ることが可能になる。スリーブ１１２が内側を向いているため内孔３１２は、ピニオンのサイズを定めない。

引っ込んだアイドル位置（図１）においては、ピニオン１８は、前部軸受１２が有するサポートと接触しており、ばね６１は、十分に圧縮されておらず、その巻線同士は接触していない。図示の実施形態においては、このサポートは、内孔３１２の周りの前部軸受１２の前面１２０に形成された環状横方向シーティング２１２に取り付けられている座金１８１から構成されている。

この内孔３１２およびシーティングは、図１および図２から分かるように、空洞状の前部軸受１２の前面１２０で示してある、軸方向と直交する壁に影響を及ぼす。図２の実施形態においては、座金１８１は、軸の寸法を小さくするために、シーティング２１２内に完全に収容されている。一変形形態においては、座金１８１は、シーティング２１２内に大部分が取り付けられている。一変形形態においては、座金１８１は、前部軸受１２の前面１２０に接合されている。

出力ピニオン１８の後面は、ピニオンの後面に嵌合している座金１８０によって閉じられており、このために環状溝（図示せず）が設けられている。このようにして、出力ピニオン１８がアイドル位置にある時に、接触面を密閉することができる。この場合、座金１８０、１８１は、互いに接触している。図３においては、座金１８０は、出力ピニオン１８の後部にまだ嵌合されていないことに留意されたい。

特定の実施形態においては、座金１８１は、雑音を減少するために、エラストマーからなっている。座金１８０は、硬質である。

シーティング２１２は、円筒形である。シーティング２１２は、ブッシュ２６および軸端部３６の軸線Ｘ−Ｘに対して横方向を向いている面によって範囲を定められている。この面は、その外周部から、座金１８１の中心を示す軸線Ｘ−Ｘに対して軸方向に向いている面が延びている。スリーブ１１２の内孔３１２が、座金１８１を取り付けるためのこのシーティング２１２に開口しているため、シーティング２１２は中央孔を有している。

一変形形態においては、座金１８１は省略され、なしで済まされ、シーティング２１２の側方向面は、出力ピニオン１８の後端部用のサポートを形成するために、機械加工されている。一変形形態においては、前部軸受１２の前面１２０は、出力ピニオン１８の後端部用のサポートを形成するために機械加工されている。出力ピニオン１８と、程度の差はあるが、深いシーティング２１２の側方向面、または前部軸受１２の前面１２０とが直接接触することにより、全体の長さを短くすることができる。

座金１８０の存在により、出力ピニオン１８の２つの連続する歯の間に、目に見えない凹部が存在する。この凹部は、出力ピニオン１８の前面１８３で開口している。

一変形形態においては、座金１８０は、出力ピニオン１８と一体である。

一変形形態においては、座金１８０なしとすることもある。

出力ピニオン１８の歯は、出力ピニオン１８の前面１８３において傾斜している。

ある実施形態においては、出力ピニオン１８は、金属であるブッシュ２６と同じ材料で作られる。

一変形形態においては、出力ピニオン１８の材料は、ブッシュ２６の材料とは異なっている。特定の実施形態においては、出力ピニオン１８は、焼結材料で作られる。

材料が異なるのは、出力ピニオン１８がスプライン６７、１６７を用いて、ブッシュ２６の部分である前端部１２６に取り付けられていることから可能になる。ブッシュ２６の第２の部分１２６へのピニオン１８の取り付けのために、特定の実施形態においては、弾性リング６０、１６０の形態の簡単なストッパが設けられる。

一つの特徴として、弾性リング６０、１６０の高さは、その厚さよりも大きい。

スプライン６７、１６７は、ブッシュ２６の第２の部分である前端部１２６の外周部と、面取りした自由端を有する第２の部分１２６が通過するための中央孔を有する出力ピニオン１８の内周部とに、それぞれ相補的に形成されている。

スプライン６７、１６７は、第２の部分である前端部１２６に対して出力ピニオン１８を軸方向に移動させることができ、かつ一緒に回転可能に連結できるようにするために、軸方向を向いている、すなわち直線のスプラインである。

特定の特徴においては、弾性リング６０、１６０は、出力ピニオン１８の前面１８３に形成されている環状凹部６２内に、半径方向の間隙を有するようにして、少なくともその一部は位置している。凹部６２は、横方向を向いている。

図２および図５に示すように、弾性リング６０、１６０の外周部は、凹部６２内に完全に収容されている。出力ピニオン１８の前面１８３は、凹部６２を形成するために切り込まれており、出力ピニオン１８の厚さは局部的に薄くなっている。凹部６２の内周部は、出力ピニオン１８の中央孔によって範囲が定められている。

スプライン１６７は、この環状凹部６２の内周部において、凹部６２の前部に開いている。凹部６２は、弾性リング６０、１６０の高さが、その厚さより大きいために、軸方向にサイズが小となっている。全ての場合において、ピニオンの強度は、不当に弱くなってはいない。このピニオンは、厚肉部がないため、特許文献３（ＵＳ２００２／００４７２６９）に記載のピニオンに比べて簡単になっている。

この構成により、ブッシュ２６の前端部１２６へのピニオン１８の軸方向の取り付け寸法を小さくすることができる。しかも、部品数は増加していない。

特定の特徴においては、弾性リング６０、１６０の内周部は、前端部１２６のスプライン６７に形成されている溝６４、１６４に取り付けられている。

溝６４、１６４は、第２の部分である前端部１２６の前面１２８の近くに設けられている。

従って、スプライン６７は、前部において、溝６４、１６４によって中断されている。

溝６４、１６４は、弾性リング６０、１６０を軸方向に保持している。従って、弾性リング６０、１６０は、出力ピニオン１８を軸方向に固定して、動かないようにしている。

図２および図５において、溝６４、１６４の両側面は、平行であり、かつ軸線Ｘ−Ｘに垂直であ7る。すなわち横方向を向いている。

スプライン６７、１６７は、第２の部分１２６の前面１２８に、および出力ピニオン１８の前面１８３の凹部６２に、それぞれ開いている。

第２の部分１２６の後端部は、第１の部分１２７の前面の肩１３０と境界を接している。第２の部分１２６の後端部は、部分１２７の前面の肩１３０に近接する溝１２９を備えている。

以下に、より詳しくに述べる。

出力ピニオン１８は、軸方向を向く主要な円筒状シーティング２６１を有する。シーティング２６１は見えない。シーティング２６１は、出力ピニオン１８の後部で開いており、軸線Ｘ−Ｘに対して軸方向を向いている円筒壁によって区画が定められている。この壁は、シーティング２６１に取り付けられている螺旋ばね６１の前端を支持するためのほぼ半円筒状の壁と、前部において境界を接している。

ばね６１の後端は、第１の部分１２７の前面の肩１３０に当接している。

従って、第１の部分１２７の前面の肩１３０は、ばね６１の後端を支持する肩を構成している。このばね６１は、ピニオン１８を停止部６０、１６０に接触させる遊び補償ばねである。

一つの特徴として、溝１２９は、ばね６１の後部の巻線、従ってばねの後端を中央に合わせるために、部分１２７の前面の肩１３０に対して、軸方向前方にオフセットしている。

従って、第２の部分である前端部１２６は、溝１２９を有し、この溝の後端は、第１の部分１２７の前面の肩１３０に近い位置にある。

より正確には、図２に示すように、ばね６１の後端を保持する面（図示せず）は、肩１３０と円筒状の底部を備える溝１２９との間に存在する。ばね６１は、この実施形態においては螺旋ばねであり、その保持面は、肩１３０との接触するばね６１の最後の巻線が、中央となるような長さを有する。

シーティング２６１における半円筒形の壁は、ばね６１の前部の巻線と対応する形状を有している。

ピニオン１８のスプライン１６７の軸方向の長さは、前端部１２６のスプライン６７の軸方向の長さよりも短い。

部分１２６のスプライン６７は、後部において溝１２９に開いており、この溝１２９の深さは、溝を機械加工するスプライン６７の深さ以上である。溝１２９（図２）の底部の直径は、部分１２７の内径よりも大きい。溝１２９の底部は、保持面およびスプライン６７にそれぞれ連結している２つの側面によって、軸方向の寸法が定められている。スプライン６７に関係している側面は傾いているのに対して、保持面に関係している他の面は、ほぼ半径方向を向いている。

ピニオン１８の内孔におけるスプライン１６７は、前部において凹部６２に、また後部においてシーティング２６１に開いている。この実施形態においては、スプライン１６７の軸方向の長さは、シーティング２６１の軸方向の長さより長く、かつスプライン６７の長さよりも短い。

前端部１２６は、ピニオン１８の前面１８３より、軸方向に突出している。

図１〜図５の実施形態において、半径方向を向いている凹部６２は、環状であり、軸線Ｘ−Ｘに対して横を向いている底面を有する。この底面は、その外周部から、軸線Ｘ−Ｘに対して軸方向を向く円筒形の縁が延びている。

凹部６２の縁の直径は、弾性リング６０、１６０の外径よりも大きい。凹部６２の縁のこの直径は、この場合、弾性リング６０、１６０外径に近い。従って、この縁と弾性リング６０、１６０の外周部との間に、半径方向の間隙が存在する。凹部６２の縁によって形成される凹部６２の外周部と、ピニオン１８の歯底円との間に、環状のバンドが配置されている。

この帯の厚さは、ピニオン１８の歯が必要な機械的強度を有するように、用途によって決められる。

この構成により、凹部６２およびそれに関係する溝６４、１６４の中に、弾性リング６０、１６０を、容易に取り付けることができる。また、スタータの速度が速すぎる場合に、弾性リング６０、１６０を半径方向に保持することも可能になる。この構成により、弾性リング６０、１６０の高さが、その厚さよりも大きいことにより、遠心力の作用に敏感であったとしても、弾性リング６０、１６０の跳び出しおよびピニオン１８が外れるのが防がれている。

凹部６２の軸方向の深さは、弾性リング６０、１６０の厚さの関数である。この場合、凹部６２の軸方向の深さは、弾性リング６０、１６０の厚さ以上であり、ピニオン１８による弾性リング６０、１６０の効果的な保護、および弾性リング６０、１６０の効果的な半径方向の保持を確実にしている。弾性リング６０、１６０の厚さは、弾性リング６０、１６０の内径よりも小さい。弾性リング６０、１６０の半径方向の高さは、この弾性リングの軸方向の厚さよりも大きい。

凹部６２の外径は、シーティング２６１の軸方向を向いている円筒形の壁の直径よりも大きく、従って、スプライン６７、１６７の直径よりも大きい。従って、凹部６２の外径は、シーティング２６１に取り付けられているばね６１の外径よりも大きい。この場合、ばね６１は、螺旋タイプである。

図２および図５の２つの実施形態において、溝６４、１６４の深さは、スプライン６７、１６７の深さの関数である。この場合、溝６４、１６４は、スプライン６７、１６７よりも深い。

ばね６１は、取り付け用の間隙を形成するため、および／または特にピニオン１８の歯がリングギヤ１１８の歯と接触する時に、ピニオン１８に対する衝撃吸収材として役割を果たすために使用される。従って、ばね６１は、二重の機能を有する。図２から分かるように、ピニオン１８が引っ込んだアイドル位置にある時、ばね６１の巻線同士は接触していない。座金１８１の前面は、肩１３０に対して軸方向前方にオフセットされている。ばね６１は、具体的には、前述の保持面によって、効果的に適切な場所に保持されているとともに、大きい軸方向長さを有することができる。ばね６１は、これらの条件のもとで効果的に動作する。

また、ばね６１は、弾性リング６０、１６０を凹部６２に取り付けるのを容易にするためにも役立っている。

ばね６１、ピニオン１８、および弾性リング６０、１６０の取り付けは、スタータの他の素子を組み立てた後の、最終段階で行われる。

より正確に述べると、ピニオン１８従ってスタータが引っ込んでいるアイドル位置に相当する位置に、ブッシュ２６が位置している状態で、第１のステップにおいて、前部軸受１２に対して突き出している前端部１２６に、ばね６１を軸方向に通す。この第１のステップの終わりに、ばね６１は、第１の部分１２７の前面１３０によって形成される肩１３０に当接している。

第２のステップにおいて、ピニオン１８を、前端部１２６に軸方向にねじ込む。この第２のステップの終わりに、ピニオンは、ばね６１に当接する。

第３のステップにおいては、弾性リング６０、１６０を通過させるために、ピニオンがその前面１８３で中央孔部を有する環状停止部と接触している状態で、スタータの電磁コンタクタは、電圧を印加されて、スタータの可動コアおよびフォークを動かす。

次いで、ブッシュは、前方に移動する。ばね６１は圧縮され、次いで溝６４は、アクセス可能になり、凹部６２は障害物がなくなり、それによって、弾性リングをその溝６４、１６４に容易に取り付けることが可能になる。もちろん、ばね６１の長さは、溝６４がアクセス可能になる前に、その巻線が連続的に接触しないように決定されている。

第４のステップにおいて、コンタクタへの電力の供給は遮断され、ばね６１は、延びて、ピニオンを軸方向に前方に押し、ピニオンは、凹部６２のその横方向を向いている底面を介して、弾性リング６０、１６０の後面に当接する。こうして、ピニオンは、弾性リング６０を半径方向に覆う（図２）。

最後に、図２に示す位置に到達する。前面１３０に当接しているばね６１は、ピニオン１８を押し、凹部の横方向の底面は、弾性リング６０、１６０に接触する。

弾性リング６０、１６０を取り外すためには、弾性リング６０、１６０にアクセスするために、第３のステップに述べる手順を実行する。

図１〜３の実施形態においては、溝６４の幅は、弾性リング６０の厚さとほぼ等しい。

実際面では、弾性リング６０をその側面が平行な溝６４に取り付けるために、間隙が設けられている。弾性リング６０の内周部は、具体的には、溝６４の平行な側面と、形状において協動するようになっており、効果的に保持されている。

この保持動作は、この実施形態においては、溝６４がスプライン６７より深いことから効果的である。溝６４の機械加工は、実行するのが容易である。

この機械加工は、例えば旋盤を作動させることにより行われる。

弾性リング６０は、溝６４の中に強固に固定されている。

図１〜図３に示す弾性リング６０は、弾性リングの円周端部を２つに分離する間隙を有する標準タイプの開放リングである。

この実施形態においては、分割リング６０は、スナップリングである。

より正確には、弾性リング６０の円周端部には、それぞれ、リングを開き、リングをその溝６４に取り付けるため、およびそれを取り外すためにその直径を大きくするのに役立つ、スナップリング・プライヤと呼ばれているプライヤのあごの端部を、受容するための孔（図１および図３に図示せず）が設けられている。本発明によると、その溝６４に取り付けられている弾性リング６０は、スタータのスタータヘッドが高速で回転している場合でさえ、遠心力の作用によって飛び出ることはない。その理由は、弾性リング６０は、遠心力の作用で開くと、凹部６２の軸方向を向いている円筒状の縁に当接するからである。凹部は、弾性リング６０を半径方向に覆い、リングが開くのを制限する働きをするからである。スナップリングにおける、凹部６２の縁と弾性リング６０の外周部との間の半径方向の間隙は、用途、特にスタータのスタータヘッドの回転速度によって決まる。この解決手段は、ピニオン１８の軸方向の移動を阻止する弾性リング６０が、標準タイプの部品であるため、経済的である。

より正確には、スタータヘッドの最大回転速度でも開かない、非標準タイプの固有の弾性リングを設計することはできるし、またスタータヘッドの最大回転速度を、弾性リングが開き始める速度にすることもできる。

本発明においては、スタータヘッドの回転速度により制限されることなく、標準タイプの弾性リングを使用することができる。

一変形形態（図４および図５）においては、弾性リング１６０は、その内周部に傾斜弾性タブを有する標準タイプのリングである。この場合、溝１６４は、弾性タブ１６１を収容するために広げられている。

タブ１６１は、溝１６４にスナップ止めされている。

より詳しく述べると、ピニオンが前述の引っ込んだ位置にあり、ばね６１が圧縮されている状態で、タブ１６１は、部分１２６の前端にねじ込まれている。タブは、その弾性により変形して、適切なサイズの溝１６４に入り、次いでその弾性により、元の状態に戻る。

これは、その時、ピニオンが引っ込んだ位置にあるために可能であり、溝１６４は、全く邪魔されていない。

弾性リング１６０は、凹部６２が存在することにより、遠心力の作用で飛び出すことはなく、タブは、溝１６４から離れることはできない。

全ての場合に、市販の弾性リングを経済的に使用することができる。凹部６２は、その底面を介して、弾性リング６０、１６０の後面に接触している。凹部の縁は、弾性リングが半径方向に広がるのを規制するために、半径方向の停止部としての機能を果たしている。

引っ込んだアイドル位置（図２）において、ピニオン１８は、座金１８１を介して、直接、または間接に前部軸受１２に支持されている。この支持面積は大きい。ピニオンが引っ込んでいるアイドル位置において、前部軸受１２によるこの支持は、ばね６１の後端の支持面を形成する部分１２７の前面１３０に対して、軸方向の前方にオフセットしているのが好ましい。この軸受面の直径は、肩１３０の直径より大きい。

もちろん、本発明は、図の実施形態に限定されるものではない。

従って、一変形形態として、特許文献２（ＵＳ４８１８８８９）（の図１）に述べられているように、電動機の軸は、電動機の軸とフリーホイールとの間に置かれたプラネタリギヤを有する減速装置のピニオンを形成するようになっている。この場合、対応する溝を利用するスプライン連結は、減速装置のプラネットキャリアに属するスリーブと、ローラフリーホイールを有するスタータヘッドのドライバとの間に設けられている。

このスリーブは、螺旋状の相補的な歯とのスプライン連結を介して、スタータヘッドのドライバと係合している。このスリーブは、スタータの出力シャフトを構成している。

この場合、本発明によるピニオンとドライブアセンブリのブッシュとの間のアセンブリは、特許文献２（ＵＳ４８１８８８９）の図１のアセンブリの代わりとなる。

この場合、ピニオンの直径は、軸受の外側方を向き、かつピニオンの一部を囲んでいるスリーブによって、限定されることがある。

この問題は、図１の実施形態では生じない。

一実施形態においては、スタータの出力シャフトは、例えば上述の特許文献４（ＷＯ２００４／０８８１２６）における図６に示されているように、電動機の出力シャフトが軸方向に延びている。

一変形形態においては、スリーブ３１２は、特許文献６（ＦＲ２７６４９４６）に記載されているように、前方に延びている。この場合、開口部３１２は、空洞状の前部軸受１２の前部横方向の壁に影響を及ぼす。この場合、軸受の前部は、ほぼＳ字状である。

従って、特許文献６（ＦＲ２７６４９４６）に記載されているように、針状ころ軸受のレベルにおいて、前部軸受の内側に、シールを設けてもよい。

図１の実施形態においては、電磁コンタクタは、スタータの電動機に平行に延び、前部軸受１２によって保持されている。一変形形態においては、この場合、コンタクタが電動機の後ろに延びるように、フォークとスタータの可動コアとの間に復帰装置が設けられる。

フォークの存在は、必ずしも必要ではなく、コンタクタは、コンタクタのプランジャコアを構成するフリーホイールのドライバを取り巻くコイルを有してもよい。

スタータは、減速装置を備えていてもよいし、また備えていなくてもよい。

一変形形態においては、スタータのフリーホイールは、ドライバと、例えば特許文献５（ＷＯ３／００２８７０）などに記載のブッシュの後端との間に設けられている円錐クラッチである。

ハウジングの前部軸受および後部軸受へのスタータフレームの取り付けは、どのような方法で行ってもよい。

例えば、フレームを間に挿んで後部軸受を前部軸受に取り付けるために、タイロッド（特許文献２（ＵＳ４８１８８８９）の図１参照）、またはねじ（特許文献４（ＷＯ２００４／０８８１２６）の図６参照）を使用してもよい。

スタータは、乗用車、トラック、ファームトラクタ、またはボートの内燃機関を駆動するために使用することができる。一変形形態においては、スタータは、例えば動力取出装置を駆動するためなどに使用される固定内燃機関用のスタータである。

図１〜図５においては、凹部の縁は、弾性リング６０、１６０の外周部を、軸方向に完全に覆っている。

一変形形態においては、凹部の縁は、弾性リング６０、１６０の外周部を大部分覆っている。従って、一変形形態においては、弾性リング６０、１６０は、凹部に大部分を収容している出力ピニオン１８に対して、軸方向に突出している。全ての場合に、弾性リング６０、１６０の外周部の前面は、ピニオン１８の前面１８３に対して軸方向に突出している。

本発明によると、出力ピニオン１８を、例えば押し出し成形、焼結、棒の切削、またはプレスなどの適切な手段によって、作ることができる。

ピニオンは、１つの材料、または２つの材料から作ってもよい。例えば、一変形形態においては、ピニオンのスプラインは、ピニオンの歯とは異なる材料で作られる。また、ある実施形態においては、ピニオンは、２つの材料を焼結することによって作られる。この実施形態が有利なのは、ピニオンの歯の部分がリングギヤ１１８と噛み合うという要件（耐摩耗性、雑音の発生が少ない）に適している材料を選択することができ、しかもスプライン１６７およびシーティング２６１を備えるピニオンの内部は、摺動、および特にばね６１を支持する機械強度の要件に適しているように選択しうるからである。

一変形形態においては、第２の部分１２６は、ピニオン１８の円滑な摺動を促進するために、第１の部分１２７とは異なる硬さとされる。

一変形形態として、溝１２９における、部分１２７の前面１２８を部分１２６に連結するために設けられている曲線区間を省略することもできる。

一変形形態においては、図示の螺旋タイプのばね６１を、別のタイプとされる。一変形形態においては、例えばベルビル座金を重ねたものとされる。全ての場合において、肩１３０に対する溝１２９の軸方向のオフセットは、部分１２６が通過するばね６１の後端の保持を容易にしている。引っ込んだアイドル位置において、ピニオン１８は、ハウジングに直接または間接に当接しているので、ブッシュが追加的に設けられている。また、ばね６１は、特にピニオンの歯がリングギヤの歯と接触した時に、衝撃を吸収できるようになっている。前述のやり方により、ばね６１は、弾性リング６０、１６０の取り付けを容易にしている。

１０ スタータ
１２ 前部軸受
１８ 出力ピニオン
２６ ブッシュ
３６ 軸前端
３７’軸受
６０ 弾性リング（停止部）
６１ ばね
６２ 環状凹部
６４ 溝
６７、１６７ スプライン
１１２ スリーブ
１１８ 始動リング
１２０ 前部軸受の前面
１２６ ブッシュの第２の部分である前端部
１２７ ブッシュの第１の部分である前端部
１２８ 第２の部分の前面
１２９ 溝
１３０ 肩
１３７ 軸受
１６０ 弾性リング（停止部）
１６１ 弾性タブ
１６４ 溝
１６７ スプライン
１８０ 座金
１８１ 座金
１８３ ピニオンの前面
２１２ シーティング
２６１ 目に見えない凹部
３１２ 内孔
Ｘ−Ｘ スタータ電動機の軸線

Claims (15)

1. 自動車等用の、中央に孔が開いている出力ピニオン（１８）を有する燃焼機関用スタータであって、
   前面（１２０）に内孔（３１２）がある前部軸受（１２）を有するハウジングと、前記前部軸受（１２）の前記内孔（３１２）を通過する前端部（１２６、１２７）を有するブッシュ（２６）を備えており、かつ前記前部軸受（１２）の外側の出力ピニオン（１８）を動かすスタータヘッドと、前記ブッシュ（２６）の前端部の外周部、および前記出力ピニオン（１８）の内周部にそれぞれ設けられている相補的スプライン（６７、１６７）と、前記ブッシュ（２６）のスプライン（６７）を中断し、前記ピニオンを軸方向に動かなくするための停止部（６０、１６０）を取り付けるための溝（６４、１６４）と、前記ピニオンを前記停止部に接触させるばね（６１）とを備え、
   一方では、前記ブッシュ（２６）の前端部は、前記ばね（６１）の後端を支持する肩（１３０）を有し、他方では、前記ピニオン（１８）は、後部に、前記ばね（６１）を取り付けるための目に見えないシーティング（２６１）を有し、
   前記停止部（６０、１６０）は、その厚さよりも大きい高さを有する弾性リングからなり、これら弾性リング（６０、１６０）は、前記ピニオン（１８）の前面（１８３）に形成されている環状凹部（６２）の中に、半径方向の間隙を有して、少なくとも一部が収容され、かつ前記弾性リング（６０、１６０）の内周部は、前記ブッシュ（２６）の溝（６４、１６４）の中に取り付けられていることを特徴とするスタータ。
2. 前記弾性リング（６０、１６０）の外周部は、前記環状凹部（６２）内に完全に収容されていることを特徴とする請求項１に記載のスタータ。
3. 前記弾性リング（６０、１６０）の外周部の大部分は、前記凹部（６２）内に収容されていることを特徴とする請求項１に記載のスタータ。
4. 前記弾性リング（６０、１６０）の外径は、前記遊びばね（６１）の外径よりも大きいことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のスタータ。
5. 前記前部軸受（１２）は、前記ピニオン（１８）の反対方向に面するスリーブ（１１２）を有し、前記前部軸受（１２）の開口部（３１２）は、前記前部軸受（１２）の前記スリーブ（１１２）の孔であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のスタータ。
6. 前記弾性リング（６０）は、割れていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のスタータ。
7. 前記弾性リング（６０）は、スナップリングであることを特徴とする請求項６に記載のスタータ。
8. 前記弾性リング（１６０）は、その内周部に傾斜タブを有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のスタータ。
9. 前記溝（６４、１６４）の両側面は平行であり、前記溝（６４、１６４）は、前記ブッシュ（１２６）のスプライン（６７）より深いことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のスタータ。
10. 前記ブッシュ（１２６）の前端部（１２７、１２６）は、直径に段差があり、第１の部分（１２７）から直径のより小さい第２の部分（１２６）が軸方向に延び、この第２の部分（１２６）に前記ブッシュ（２６）のスプライン（６７）が形成されており、前記ブッシュ（２６）の肩（１３０）は、前記第１の部分（１２７）の前面で形成されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載のスタータ。
11. 前記第２の部分（１２６）は、溝（１２９）を有し、この溝の後端は、前記第１の部分（１２７）の前面（１３０）に隣接しており、前記溝（１２９）は、前記ばね（６１）の後端が中央に来るように合わせるために、前記肩（１３０）に対して軸方向にオフセットしていることを特徴とする請求項１０に記載のスタータ。
12. 前記ばね（６１）の後端を保持する面は、前記肩（１３０）と溝（１２９）との間に設けられていることを特徴とする請求項１１に記載のスタータ。
13. 前記第２の部分（１２６）の外径は、前記第１の部分（１２７）の内径より大きいことを特徴とする請求項１０〜１２のいずれか１項に記載のスタータ。
14. 前記前部軸受（１２）は、前記ピニオン（１８）に対するサポート（１８１）を保持していることを特徴とする請求項１０〜１３のいずれか１項に記載のスタータ。
15. 前記サポートは、前記前部軸受（１２）の前面に形成されている環状横方向シーティング（２１２）に取り付けられているエラストマー座金（１８１）で形成されていることを特徴とする請求項１４に記載のスタータ。

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